[发明专利]一种光学透明宽带高吸波率吸波体

说明书

本发明公开了一种光学透明宽带高吸波率吸波体，由阵列排布的N×M个吸波体单元组成；吸波体单元包括顶层PET介质层、中间层PET介质层、底层PET介质层和中间空气层；每层介质层包括介质板和印刷于介质板上的图案化ITO电阻膜层，底层PET介质层上还包括底层ITO电阻膜层；顶层PET介质层的ITO电阻膜层图案为正方形弯折环结构；中间层PET介质层ITO电阻膜层的图案为正八边形环与内部叉指结构；底层PET介质层ITO电阻膜层的图案为正方形环结构；吸波体单元通过不同尺寸的结构多频点叠加，实现在宽频带内的兼顾宽带且高效率吸波与高透光率，并拥有良好的RCS减缩性能。

技术领域

本发明属于电磁场与微波技术领域，具体是一种光学透明宽带高吸波率吸波体。本发明具有光学透明特性，实现了对电磁波的宽频带高效率的吸收，可用于具有低散射需求的载体平台和天线系统。

背景技术

随着雷达探测技术的不断发展，隐身目标的战场生存能力受到了严重的威胁。为提升目标的隐身性能，就需要对目标散射特性进行研究，而衡量目标散射特性的关键指标就是雷达截面(RCS)，越低的RCS意味着更好的隐身性能。近年来电磁超表面因其具有灵活控制电磁波的能力而受到科研工作者的关注，利用电磁超表面实现RCS减缩的研究也取得了长足发展。

超表面吸波体将入射电磁波的能量转化其它形式的能量，从而对处于吸波体工作频段的电磁波实现吸收。与传统材料型吸波体相比，超表面吸波体拥有结构轻薄、成本低和吸收率高等特点。为扩大超表面吸波体的工作频带并提升其吸波性能，研究学者主要采用的手段有使用多层或三维结构设计、添加匹配层和添加集总元件等。

武汉理工大学在专利“一种立式透明超材料吸波体”(申请号：CN201610079121.9，申请公开号：CN105552566A)中公开了一种将透明超材料单元置于透明反射背板上，并周期阵列嵌入透明平板基体构成的透明超材料吸波体，但是该吸波体的优良吸波特性只限于特定极化的电磁波入射的条件下。哈尔滨工业大学在专利“一种可见光透过的极化不敏感的低RCS超宽带超材料吸波体”(申请号：202010358422.1，申请公布号：CN111430926A)中公开了一种超宽带超材料吸波体，该吸波体它自上而下依次由图案化阻抗膜层、第一透明基体、中间透明介质层、第二透明基体及透明导电薄膜组成，该吸波体在可见光透明度不低于75％的同时，可在125％的相对带宽内实现吸收率大于90％，此外还具有极化不敏感的特性。该吸波体仅采用单层的图案化阻抗膜层，仍可使用多层阻抗膜结构进一步提高吸波体的吸收带宽和吸收率。

Chen Jianlin等人于2018年在IEEE Antennas and Wireless PropagationLetters期刊第17卷第4期的591-595页公开的论文“Double-Layer Circuit AnalogAbsorbers Based on Resistor-Loaded Square-Loop Arrays”中提出了一种超表面吸波体，作者通过采用三层结构叠加，加入集总电阻并增大介质匹配层的手段设计的吸波体实现了在1.64～17.6GHz超宽频带内实现对电磁波的有效吸收，不过该多层结构的吸波体不具有光学透明的特性。

目前利用超表面吸波体减缩RCS的工作中还存在窄带、低效率和功能单一等亟待解决的问题。设计兼顾高透光率、宽吸收频带、高吸收率、低剖面和低雷达截面积等优异性能的吸波体具有很高的研究和应用价值。

发明内容

本发明的目的在于针对常规吸波体难以兼顾宽带且高效率吸波与高透光率，提出了一种光学透明宽带高吸波率吸波体。

本发明是通过下述技术方案来实现的。

本发明提出了一种光学透明宽带高吸波率吸波体，由阵列排布的N×M个吸波体单元组成，N≥10列，M≥10行；

吸波体单元包括自上而下分布的顶层PET介质层、中间层PET介质层和底层PET介质层，三个介质层之间为空气层；